CPO-nun təkamülü və irəliləməsioptoelektronikbirgə qablaşdırma texnologiyası
Optoelektronik birgə qablaşdırma yeni bir texnologiya deyil, onun inkişafını 1960-cı illərə aid etmək olar, lakin hazırda fotoelektrik birgə qablaşdırma sadəcə sadə bir qablaşdırmadıroptoelektron cihazlarbirlikdə. 1990-cı illərə qədər, yüksəlişi iləoptik rabitə modulusənayesində fotoelektrik birgə qablaşdırma ortaya çıxmağa başladı. Bu il yüksək hesablama gücü və yüksək bant genişliyi tələbatının kəskin şəkildə artması ilə fotoelektrik birgə qablaşdırma və onunla əlaqəli sahə texnologiyası yenidən böyük diqqət çəkdi.
Texnologiyanın inkişafında hər mərhələnin də fərqli formaları var: 20/50Tb/s tələbata uyğun 2.5D CPO-dan 50/100Tb/s tələbata uyğun 2.5D Chiplet CPO-ya və nəhayət, 100Tb/s sürətinə uyğun 3D CPO-ya qədər.
2.5D CPO paketlərioptik modulvə xətt məsafəsini qısaltmaq və giriş/çıxış sıxlığını artırmaq üçün eyni substratda şəbəkə açar çipi və 3D CPO, 50 mikrondan az giriş/çıxış addımının qarşılıqlı əlaqəsinə nail olmaq üçün optik IC-ni birbaşa ara təbəqəyə bağlayır. Onun təkamülünün məqsədi çox aydındır, yəni fotoelektrik çevirmə modulu ilə şəbəkə açar çipi arasındakı məsafəni mümkün qədər azaltmaqdır.
Hazırda CPO hələ də ilkin mərhələdədir və aşağı məhsuldarlıq və yüksək texniki xidmət xərcləri kimi problemlər hələ də mövcuddur və bazarda az sayda istehsalçı CPO ilə əlaqəli məhsulları tam şəkildə təmin edə bilir. Bazarda yalnız Broadcom, Marvell, Intel və bir neçə digər oyunçunun tam mülkiyyətində olan həlləri var.
Marvell şirkəti ötən il VIA-LAST prosesindən istifadə edərək 2.5D CPO texnologiyalı açar təqdim edib. Silikon optik çip emal edildikdən sonra TSV OSAT-ın emal qabiliyyəti ilə emal olunur və daha sonra elektrik çipinin flip-çipi silikon optik çipə əlavə olunur. 16 optik modul və Marvell Teralynx7 kommutasiya çipi 12,8 Tbit/s kommutasiya sürətinə nail ola bilən açar yaratmaq üçün PCB-də bir-birinə bağlıdır.
Bu ilki OFC-də Broadcom və Marvell həmçinin optoelektronik birgə qablaşdırma texnologiyasından istifadə edərək ən son nəsil 51.2 Tbit/s kommutasiya çiplərini nümayiş etdirdilər.
Broadcom-un ən son nəsil CPO texniki detallarından tutmuş, daha yüksək giriş/çıxış sıxlığına, CPO enerji istehlakına 5.5W/800G-ə çatmaq üçün prosesin təkmilləşdirilməsi yolu ilə CPO 3D paketi, enerji səmərəliliyi nisbətinin çox yaxşı olması və performansın çox yaxşı olmasıdır. Eyni zamanda, Broadcom da 200Gbps və 102.4T CPO tək dalğasına doğru irəliləyir.
Cisco həmçinin CPO texnologiyasına investisiyalarını artırıb və bu ilki OFC-də CPO məhsulunun nümayişini keçirərək, CPO texnologiyasının daha inteqrasiya olunmuş multipleksor/demultipleksor üzərində toplanmasını və tətbiqini nümayiş etdirib. Cisco bildirib ki, 51.2 Tb kommutatorlarda CPO-nun pilot tətbiqini həyata keçirəcək və ardınca 102.4 Tb kommutasiya dövrlərində geniş miqyaslı tətbiq edəcək.
Intel uzun müddətdir ki, CPO əsaslı kommutatorlar təqdim edir və son illərdə Intel, optoelektronik birgə qablaşdırma və optik qarşılıqlı əlaqə cihazlarının kütləvi istehsalına yol açaraq, birgə paketlənmiş daha yüksək bant genişliyi siqnal qarşılıqlı əlaqəsi həllərini araşdırmaq üçün Ayar Labs ilə əməkdaşlığını davam etdirir.
Qoşula bilən modullar hələ də ilk seçim olsa da, CPO-nun gətirə biləcəyi ümumi enerji səmərəliliyinin artması getdikcə daha çox istehsalçını cəlb edib. LightCounting-ə görə, CPO daşınmaları 800G və 1.6T portlarından əhəmiyyətli dərəcədə artmağa başlayacaq, 2024-cü ildən 2025-ci ilə qədər tədricən kommersiya məqsədləri üçün mövcud olmağa başlayacaq və 2026-cı ildən 2027-ci ilə qədər genişmiqyaslı həcm təşkil edəcək. Eyni zamanda, CIR fotoelektrik ümumi qablaşdırma bazar gəlirinin 2027-ci ildə 5,4 milyard dollara çatacağını gözləyir.
Bu ilin əvvəlində TSMC, Broadcom, Nvidia və digər böyük müştərilərlə birlikdə silikon fotonika texnologiyası, ümumi qablaşdırma optik komponentləri CPO və digər yeni məhsullar, 45nm-dən 7nm-ə qədər proses texnologiyası hazırlamaq üçün əl-ələ verəcəyini açıqladı və gələn ilin ikinci yarısında ən sürətli şəkildə 2025-ci ildə həcm mərhələsinə çatmaq üçün böyük sifarişi yerinə yetirməyə başladığını bildirdi.
Fotonik cihazlar, inteqral sxemlər, qablaşdırma, modelləşdirmə və simulyasiyanı əhatə edən fənlərarası texnologiya sahəsi olan CPO texnologiyası optoelektronik birləşmənin gətirdiyi dəyişiklikləri əks etdirir və məlumatların ötürülməsinə gətirilən dəyişikliklər, şübhəsiz ki, təxribatçıdır. CPO-nun tətbiqi yalnız böyük məlumat mərkəzlərində uzun müddət görünsə də, böyük hesablama gücünün və yüksək bant genişliyi tələblərinin daha da genişlənməsi ilə CPO fotoelektrik birgə möhürləmə texnologiyası yeni bir döyüş meydanına çevrilib.
Göründüyü kimi, CPO-da çalışan istehsalçılar ümumiyyətlə 2025-ci ilin əsas qovşaq olacağına inanırlar, bu da 102.4 Tbit/s mübadilə sürətinə malik qovşaqdır və qoşula bilən modulların çatışmazlıqları daha da artacaq. CPO tətbiqləri yavaş gəlsə də, şübhəsiz ki, yüksək sürətli, yüksək bant genişliyi və aşağı güc şəbəkələrinə nail olmağın yeganə yolu optoelektronik birgə qablaşdırmadır.
Yazı vaxtı: 02 Aprel 2024